대변형 연성 구조역학과 응용 연구를 위한 고정밀 레이저 가공 시스템 및 3D 프로파일로미터 구축
첫번째 연구의 최종 목표는 (1) 레이저 리소그래피를 활용하여 미세한 주름을 제어하고, (2) 주름 제어와 점탄성 유체 코팅을 접목하여 스트레처블 디바이스의 핵심 기술을 개발하는 것임. 이를 통해 피부처럼 얇은 (3) 스트레처블 전극을 구현하며, 고민감성 센서와 고신축성 전극을 개발할 것임. 또한 (4) 롤투롤(Roll to Roll) 공정을 통한 연속 생...
연성구조역학
기리가미
주름
프로파일로미터
레이저가공
2
2024년 3월-2029년 3월
|289,858,000원
초소형 비접속 공압 펌프와 전개 가능 구조물을 활용한 모듈식 우주 건축 기술 개발
본 연구의 최종 목표는 초소형 공압 펌프의 개발과 전개 후 경화되는 구조물의 역학적 설계를 통해, 혁신적인 초대형 궤도상 건축물 건설 기법을 개발하는 것으로, 이는 우주산업에서 중요한 진보를 의미함. 창의적인 접근법을 지상에서 검증하고, 우주에서의 활용 가능성을 탐구할 것임. - 목표 건축 시나리오: 다양한 구조로 분화 가능한 단위 큐브들을 로봇 암(단위 ...
초소형 공압 펌프
전개 가능 구조물
모듈식 건축
우주 건축
오리가미
3
주관|
2021년 5월-2022년 5월
|48,022,000원
고균일 자기유변에멀션탄성체 개발 및 물성 연구
MRE는 자분을 정렬시키기 위한 장치의 한계 때문에 크기의 제한이 있고, 자기장 반응 성능 향상을 위해서 자분을 늘리면 MRE가 너무 쉽게 부서짐. 액체금속자기유변탄성체(LMMRE)는 환경 및 인체에 유해하고 온도 제한성이 있음. MRE와 LMMRE의 특성을 결합하고 단점을 해결하고자 에멀션의 크기가 균일한 자기유변에멀션탄성체(MREE)를 개발하고 물성 연구를 진행하고자 함.
기존 MRE와 MREE의 물성을 비교한 연구가 이루어지지 않음은 물론이고, MREE에 대한 기계적, 자기적 특성 연구가 이루어지지 않았음. 기존 방식으로 제작한 MRE와 본 연구에서 개발한 MREE에 대해 VSM(Vibrating Sample Magnetometer)을 이용하여 잔류자기를 측정하고 레오미터를 이용하여 모듈러스를 측정하는 등 각각의 물성을 측정하고 비교, 분석하여 MREE 연구의 기틀을 마련할 계획.
기존 MREE의 경우 자기유변유체와 엘라스토머를 믹서 혹은 교반기를 사용하여 제작. 믹서 혹은 교반기의 회전 속도를 조절하여 에멀션의 대략적인 크기를 조절할 수 있어도 정확하지 않으며, 분산도 큼. 에멀션의 크기에 따라 MREE의 물성은 크게 달라짐. MREE가 경화되는 동안 에멀션이 내부에서 가라앉지 않고 균일하게 분포해 있는 것도 중요한 요소임. 따라서, 에멀션 크기의 제어와 균일성은 MREE 물성 연구를 위해 반드시 해결돼야 할 문제임.
이를 위해, 미세유체 장치와 자분이 포함된 열응답성 젤을 사용하여 매우 균일한 크기의 에멀션 젤을 제작할 것임. 이를 엘라스토머(본 연구의 경우 PDMS를 이용)에 고르게 분산시켜 MREE를 만들고 에멀션 젤을 다시 액체상태로 변화시킴. 이 방법을 통해 제작이 쉬우면서 제작 재현성이 매우 높고 물성 조절도 쉬운 스마트 재료를 얻을 수 있음.
고기능성 에너지 산업용 해양 플랜트 및 신재생에너지 적용 16인치 이상 대구경 SAW 강관 제조기술 개발
본 과제는 해양 플랜트 및 신재생에너지 산업에서 사용되는 16인치 이상 대구경 SAW(잠호용접) 강관의 고기능성 제조 기술을 개발하는 연구임. 이는 두꺼운 강판을 정밀하게 성형하고 극한 환경에서도 견딜 수 있는 용접 기술을 확보하여 에너지 산업의 핵심 소재 경쟁력을 강화하는 데 목적이 있음.
연구 목표는 EN 10225 S355 60t 이상 대구경 후육강관 성형 및 극후육 협개선 SAW 용접기술 개발, -20℃ 저온충격인성 및 CTOD(균열선단개구변위) 보증 FCAW(플럭스 코어드 아크 용접) 용접 재료 및 복합 용접 프로세서 개발, 그리고 소성변형을 받은 SAW 이음부의 파괴인성 특성 고찰에 있음. 핵심 연구 내용은 대구경 복관 진직도 확보 피팅 기술, C-seam 및 L-Seam SAW 용접 최적화 연구, 저온인성 보증 용접 재료 및 프로세서 개발, 용접부 저온인성 평가 및 미세조직 연구, 소성변형 SAW 이음부의 파괴인성 및 강도 평가임. 기대 효과는 국내 해상풍력 구조물 및 극한지 저온인성 보증용 에너지 강관 기술 활용을 통한 국내 산업 기여, 플랜트/압력용기 분야 대구경/후육 강관 제조 공정 간소화 및 품질 향상, 그리고 80t/Φ4,000 이상의 초대구경/극후육 강관 제품 개발을 위한 선행 기술 확보임.